Prototypingverfahren

Das “Concept Modeling”-Verfahren basiert auf der direkten Herstellung von dreidimensionalen physischen Modellen mit Hilfe eines CAD-Programms, die das definierte Design schnell und wirksam kommunizieren. Das Concept Modeling war der erste Absatzmarkt für alle Prototypenverfahren. Die Hersteller von Prototypen fordern Materialeigenschaften, die dem Großteil ihrer RP Anforderungen gerecht werden: hohe Produktivität, gute Oberflächenqualität, Wasser- und Feuchtigkeitsbeständigkeit sowie die Möglichkeit für vereinfachte Nachbearbeitungsverfahren.

Das Vakuumguß-Verfahren umfasst die Erstellung von Silikonformen auf Basis eines RP-Modells. Die Silikonform ist eine Hohlform, die mit Polyurethan gefüllt werden kann, um Duplikate anzufertigen. Das RP-Muster muss eine entsprechende Bruchdehnung besitzen, die jedoch weder die Präzision noch die Stabilität beeinträchtigen darf, damit es problemlos aus der Silikonform gelöst werden kann.

Mit dem “Investment Casting”-Verfahren ist die Herstellung von Metallkomponenten aus RP-Mustern möglich. RP-Modelle, welche die Wachsmodelle ersetzen, werden mehrmals in Flüssigkeramik getaucht, damit eine Schale um das Modell herum entsteht. Die Schale wird ausgebrannt und der entstehende Hohlraum wird mit flüssigem Metall ausgegossen. Das RP-Modell muss hochpräzise Abformungseigenschaften besitzen und nach der Ausbrennung nur minimale Mengen an Restasche hinterlassen. Außerdem muss es eine optimale Oberflächenbeschaffenheit aufweisen sowie in hohem Maße gegen Druck beständig sein.

Im Spritzgussverfahren können RP-Materialien auf zwei verschiedene Arten verwendet werden. Beim indirekten Spritzgussverfahren werden RP-Muster verwendet, um Spritzgussformen mit begrenzter Produktionsmenge unter Verwendung von Techniken wie Galvanoform- und Metallpulverformverfahren anzufertigen. Die zweite Methode ist bereits eine Art des “Direct Tooling”, bei der RP-Materialien für die direkte Herstellung von Einsätzen für Spritzgussformen eingesetzt werden, die für Vorserien-Prototypen oder begrenzte Stückzahlen verwendet werden.

Bei der funktionalen Anfertigung von Prototypen entstehen Teile, die so widerstandsfähig sind, dass sie in der Industrie eingesetzt werden. Das Konzept der funktionalen Herstellung von Prototypen hängt vor allem von den Eigenschaften der RP-Materialien ab, die den von den Produktionsmaterialien geforderten Eigenschaften entsprechen müssen. Das Angebot von Materialien, die den Eigenschaften von thermoplastischen Materialien entsprechen, ermöglicht die Entwicklung neuer Märkte, wie individuell eingestellte Serienproduktionen ohne dass bestimmte Formunggebungssverfahren erforderlich sind.